煤矿主提升胶带机电控改造初步设计

1、上湾子煤矿主井钢丝绳牵引胶带输送机电控改造初步设计前 言神木煤业有限责任公司上湾子煤矿最早是由西安煤矿设计院承担设计，设计能力0.45Mt/a，1988年因浅部资源枯竭，矿井停产改扩建，由兰州煤矿设计院承担设计。设计采用一对斜井单一水平(1180)结合石门、上下山开拓，设计生产能力1.05Mt/a。全井田被划分为12个采区，其中中央采区2个，东翼采区4个，西翼采区6个。设计采用一井一面的生产格局，投产首采区为中一采区，采用一次采全高综采放顶煤采煤方法。根据矿井长远规划和靖煤公司跨越式发展要求，公司在核定矿井生产能力的基础上，先后于2000年、2002年对东一采区、中二采区进行开拓，其中中二采区

2、为中一采区接替采区，从而形成了目前的“一井两区两面”的生产格局，其中东一采区设计能力1.05Mt/a，中二采区设计能力0.60Mt/a。东一采区在103工作面生产，中二采区在202工作面生产。矿井核定生产能力为1.65Mt/a。一、编制设计依据1、煤矿安全规程 (2004年版)；2、煤炭工业矿井设计规范（GB20215-2005）等有关设计规范；3、 靖煤规（2006）245号文二00五年投资计划；4、 上湾子煤矿委托书二、设计的指导思想：本次设计的指导思想是：根据煤炭工业矿井设计规范和有关技术政策要求，以神木煤业有限责任公司产业升级可行性研究报告为依据，对该矿井主提升系统（钢丝绳牵引胶带输送

3、机按原设计能力1.05Mt/a升级为1.80Mt/a的需要）进行技术改造。采用先进的自动控制技术，实现钢丝绳牵引胶带输送机的自动化和安全管理信息化，保证矿井安全生产，增加矿井经济效益。三、 设计的主要特点1、本次钢丝绳牵引胶带输送机电控改造项目初步设计，是在现有提升电控系统的基础上进行改造。2、本次初步设计是根据上湾子煤矿委托书的要求，在采用PLC控制或变频控制技术两个方案中选定PLC控制技术。3、对变频控制技术方案进行了详细的讨论，但本次电控改造不采用。第一章 提升系统概况第一节 提升系统概况一、提升系统设备（一）提升方式上湾子煤矿主井现采用GDS1000型钢丝绳牵引胶带输送机运输，用以运输

4、煤炭，运送人员；钢丝绳牵引胶带输送机于一九九二年安装投入使用。设计运输能力395t/h、长度1527m、倾角18o、带宽1000mm 、带速2.5m/s。配用两台ZD2-153-1B-660/500型直流电动机，功率为2×500kW。矿井工作制度：工作日330天/a，每天工作16h（包括升降人员1h）。在主井设有检修绞车，型号为JK-2.5×2/20，电动机功率为200kW。副井采用单钩串车提升方式，用以提升矸石、下放材料、升降设备，绞车型号为JK-2.5×2/20型，电动机功率为400kW。 (二)钢丝绳牵引胶带输送机电动机核定 1、核定原则及条件：（1） 井口

5、标高：+1574.731m井筒倾角 a=18o 提升斜长：L=1527m（2）矿井工作制度：工作日330天/年，每天工作16h； （3）按矿井年生产能力1.80 Mt计算。（4）带宽1000mm，带速2.5m/s（5）胶带单重ql=25.6kg/m2、校核 （1）输送机运输能力：Q=（K1K2）B2VC1C2 =（180100）×12×2.5×0.9×0.94×1=592 t/h,取450t计算式中: K1、K2胶带承载断面系数选用K1=180、K2=100 B胶带宽度，1 m 煤的堆积比重, =0.9t/m3C1钢丝绳牵引胶带输送机倾斜系数,

6、C1=0.94C2带面上煤的不均匀系数, C2=1胶带上单位长度物料重量为:q=Q/（3.6v）=450/(3.6×2.5)=50kg/m胶带机年运输能力：矿井工作制度：工作日330天/年，每天工作16h；不运输人员：Qd=450×16×330=2376000t/a（不运输人员：Qd=450×18×330=2673000t/a）运输人员：Qd=450×13×330=1930500t/a能满足矿井年产量1.8 Mt/a的要求并有增产的潜力钢丝绳牵引胶带输送机在交接班运人，其运人速度Vm=1.6m/s,按煤矿安全规程第375条规

7、定，乘坐人员的间距不得小于4米，按5米乘坐1人计算，则nm=3600×1.6/5=1150人/小时，是能满足要求的。3、牵引钢丝绳用XT型（6×19）直径40mm的线接触钢丝绳，单重qk=5.72kg/m,钢丝绳破断拉力为86100kg。4、托棍平均取6米一架，L= L”=6m，重量q=5.57kg/m，q”=2.78kg/m，5、阻力系数钢丝绳运行阻力系数=0.02，钢丝绳允许绕度系数C0=0.025牵引钢丝绳载荷分布不均匀系数C3=1.056、重载段和空载段的阻力（1）重段阻力： WZh= L(q+ql+2qk)(cos+ sin) +q =1447×(50+

8、25.6+2×5.72)×(0.02cos18o+ sin18o) +5.57×0.02=41477kg（2）空段阻力：WK= L(ql+2qk)(cos sin) +q” =1447×(25.6+2×5.72)×(0.02cos18o sin18o) +2.78×0.02=1447×( 10.74) +2.78×0.02=-15462kg（3）计算各点张力：Smin=S2 =S1=S2- WK=1150-（-15462）=16612 kg S3=K0S2=1.02×1150=1173 kgS4

9、=S3 WZh=117341477=42650 kg（4）驱动轮牵引力：F=S4-S1=42650-16612=26038 kg（5）电动机功率：N= KkW式中: K电动机的备用系数，选用K=1.1 c机械总传动效率，取c=0.85经计算，现安装钢丝绳牵引胶带输送机的运输能力满足矿井生产能力要求。配用的直流拖动系统的两台ZD2-153-18-660/500型电动机，功率为2×500kW能满足驱动需要。第二节 钢丝绳牵引胶带输送机电控一、钢丝绳牵引胶带输送机电控钢丝绳牵引胶带输送机为直流拖动系统，高压电源由八台GG-1A型开关柜组成，其中两台GG-1A（F）-07G用于电源进线，四台

10、GG-1A（F）-03G用于变压器电源柜，一台GG-1A（F）-54G（改）为电压互感器及合闸电源柜，一台GG-1A（F）-53G避雷器柜。两台低压电源变压器供给胶带输送机380/220低压电源。两台SJ-800变压器经整流后给两台ZD2-153-18-660/500直流电动机供电。电控系统由16台开关柜、两台平波电抗器、两台快开和操作台组成。分别为：励磁柜、一号低压柜、一号交流开关柜、一号接触器柜、一号直流开关柜、一号整流柜、一号调节柜、一号平波电抗器、一号快开；二号低压柜、二号交流开关柜、二号接触器柜、二号直流开关柜、二号整流柜、二号调节柜、二号平波电抗器、二号快开、继电器柜分别用于驱动和

11、控制两台直流电动机运转；三号整流柜、三号调节柜备用；整套电控系统除励磁柜、整流柜外，接触器柜、继电器柜等都属于有触点控制设备，在实际使用中，问题主要出在这些有触点柜上。二、电控改造的必要性钢丝绳牵引胶带输送机配的电控系统是我国八十年代的产品，控制方式落后，能耗高，故障率高，安全可靠性差，维护费用大。由于控制柜使用的继电器数量多，接点老化，长期处在病态运行，且发生故障不容易查找，造成停机次数较多，停机时间长，影响原煤的运输。因此，对电控部分进行改造，以减少事故率，减少停机次数和停机时间，减少对煤炭运输的影响，是本次设计所考虑的主要内容。设计仍采用钢丝绳牵引胶带输送机运输方式，根据矿方的意见，输送

12、机不再运送人员，但在能力验算时，仍然考虑运输人员的能力。对电控设备的改造，本着增加各种监测功能和保护系统、提高电控系统的本质安全性和自动化程度、提高矿井原煤运输能力的原则进行改造。为减少更换设备的数量，节约投资，对改造后的电控系统影响不大，且能继续使用的设备，如现用的八台高压开关柜、整流变压器、低压变压器不更换。根据委托要求，提出直流拖动和交流变频拖动两个方案，进行比较，优化设计。第二章 钢丝绳牵引胶带输送机的电力拖动及特点第一节 电力拖动方式选择及比较一、电力拖动方式根据钢丝绳牵引胶带输送机的工作条件及原理，电控系统的选择必须满足以下要求：1、启动平稳，并能够满载启动；为减小机械冲击，要求加

13、、减速度不大于0.2m/s2，为防止启动时瞬时打滑，要求等加速启动。2、大多数钢丝绳牵引胶带输送机的工作条件是能实现运料、运人、验绳三种运行速度。3、钢丝绳牵引胶带输送机为双电动机拖动的，必须考虑两条牵引钢丝绳张力调节和电动机的功率平衡，还要满足胶带两边的线速度相同的要求。4、在倾斜井巷安装使用、并要求运人的钢丝绳牵引胶带输送机，当向下运送的人员多于向上运送的人员时，拖动系统就要出现负力，电控系统必须考虑能实现电器制动运行条件。5、必须设置断绳、绳脱槽、带脱槽、乘人越位、超速及电动机与电气的过载、短路和超温、逆转等完善可靠的各种安全保护装置。6、钢丝绳牵引胶带输送机在正常时为单向连续运行，但电

14、控必须设有处理事故或检修时能够可逆运行的控制系统。根据以上分析条件，钢丝绳牵引胶带输送机的电力拖动系统，必须具备良好的调速性能和动态稳定性能。目前，煤矿用钢丝绳牵引胶带输送机属淘汰产品，被先进的钢丝绳芯阻燃胶带输送机所代替，对于仍然在使用中的钢丝绳牵引胶带输送机，其电力拖动控制方式，大体上有以下几种：1、调压器硅整流器双直流电动机拖动方式；2、可控硅整流器双直流电动机拖动方式；3、交流单（双）电动机液力耦合器辅助交流电动机（单速或多速）拖动方式；4、交流单（双）绕线型电动机可控硅串级调速器拖动方式；5、交流单（双）鼠笼式电动机变频调速器拖动方式；二、几种拖动方式的简单比较现在使用中的钢丝绳牵引

15、胶带输送机多为八十年代产品，当时国产的电控设备，主要以接触器、继电器组成，使用中问题多数出在电控系统。现将几种拖动方式的简单比较列于下表拖动方式直流双机拖动交流双机拖动调速系统名称调压器硅整流器直流电动机可控硅整流器直流电动机电动机液力耦合器辅助交流电动机绕线型电动机可控硅串级调速器鼠笼式电动机变频调速器主要设备变压器、感应调压器、硅整流器、直流电动机变压器、可控硅整流器、直流电动机液力耦合器、交流电动机变压器、硅整流器、可控硅逆变器、逆变变压器变压器、变频调速器电控（八十年代）电控用有触点接触器、继电器电控用有触点接触器、继电器电控用有触点接触器、继电器电控用有触点接触器、继电器近几年应用的

16、无触点新产品调速方式调电枢电压、励磁磁通调电枢电压、励磁磁通机械滑差调转子电势改变频率制动运转方式能耗、反接发电、能耗、反接发电、能耗、反接能耗启动性能启动平稳、加速度可限制在0.1m/s2启动平稳、加速度可限制在0.1m/s2电流冲击大、机械冲击大启动平稳、加速度可限制在0.1m/s2启动平稳、加速度可限制在0.1m/s2根据以上比较，结合上湾子煤矿主井钢丝绳牵引胶带输送机的电控改造委托书，仅将可控硅整流器直流电动机拖动系统和鼠笼式电动机变频调速器拖动系统加以讨论，其原因是：1、上湾子煤矿主井钢丝绳牵引胶带输送机现用电控是可控硅整流器双直流电动机拖动方式。2、如果要将现有系统改用变频调速，就

17、要用交流双鼠笼式电动机变频调速器拖动方式。第二节 直流电动机拖动方式的特点要讨论可控硅整流器双直流电动机拖动方式，应先了解双直流电动机拖动方式的特点。1、并联运行:双直流电动机并联运行时，两台电动机分别驱动两条钢丝绳，假定驱动轮直径之差忽略不计，在稳定状态下，两台电动机的转速可认为相同，两电动机的负荷分配决定于它们的机械特性。两台电动机的机械特性差别越大，负荷差别也就越大，电枢电流分配差别也越大。它激直流电动机调速时，从直流电动机的机械特性方程式知，改变电枢电路电阻、外加电压、磁通三者中的任一个参数，就可以改变机械特性曲线，从而改变电动机的运转速度。双直流电动机拖动时采用相同型号的电动机并由同

18、一电源供电，因此，电枢电路的电阻和磁通如不相同，就会改变机械特性的形状和改变负荷的分配关系。两台直流电动机的各种技术参数很难做到完全相同，所以，两台直流电动机并联运行时，会出现较大的电流差值，造成电机负荷分配不均，两条钢丝绳受力不相同，受力重的钢丝绳过早损坏，对维修不利，并联运行在实际接线中不采用。2、串联运行：双直流电动机串联运行，假定驱动轮直径之差忽略不计，在稳定状态下，两台电动机的转速可认为相同。由于电枢串联，流过两电枢的电流相等，它们的力矩可认为大致相等。这样，机械特性的差别用电压分配的差别自动补偿。两电动机的负荷电流相同，即使电压分配不同，而电压的差别不反映在机械上，与钢丝绳负荷无关

19、，因此，钢丝绳受力均匀。3、电气差动：双直流电动机串联运行所具有的电气差动，能满足钢丝绳牵引胶带输送机主传动的技术要求，电控在实际接线中常采用电枢串联的运行方式。4、直流拖动具有调速性能好、机械特性硬；在转矩控制方面、在低速大转矩上运行还没有其他电动机与其相比。随着电子技术的高速发展，目前变频器尽管有矢量控制、直接转矩控制等方式，但都无法取代直流调速的优越的性能。5、快速响应性，电动机从获得指令信号到完成指令所要求的工作状态的时间长短。响应指令信号的时间愈短，系统的灵敏性愈高，快速响应性能愈好，一般直流电动机快速响应的性能由他的机电时间常数的大小来决定。6、起动转矩大，在驱动负载的情况下，特别

20、是重载启动时，直流电动机拖动的系统比交流电动机拖动的系统更优越。7、控制特性的连续性和直线性，随着控制信号的变化，直流电动机的转速能连续变化，在需要转速与控制信号成正比或近似成正比的变化时，直流电动机拖动的系统也比较优越。8、调速范围宽。根据直流拖动性能特点和委托书要求，并对上湾子煤矿主井钢丝绳牵引胶带输送机的直流拖动系统能力进行核算，其现有直流拖动系统完全能满足生产的需要，只需在电控方面做适当的改造，就可以达到性能优越的拖动系统。为此，上湾子煤矿主井钢丝绳牵引胶带输送机直流拖动系统的电控改造，选用全数字调速PLC电控系统是符合实际的，设计推荐PLC电控系统。第三节 变频调速拖动方式的特点根据

21、上湾子煤矿主井钢丝绳牵引胶带输送机的电控改造委托书要求，现对变频调速拖动方式的特点论述如下，以供技术论证参考。近几年随着电力电子技术、微电子技术、控制技术、网络化技术的高速发展，交流变频调速技术发展也十分迅速，其性能也胜过其他任何一种调速(如降压调速、滑差调速、液力耦合器等)方式，且交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。电动机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速器结构简单，稳定可靠，调速范围广，节能显著。它的调速功能、起停响应速度、制动性能、高效率、高功率因数和节能效果、适用范围及其它许多优点而

22、被国内外公认为最有发展前途的调速方式。尤其是高压变频调速在煤炭行业提升、运输调速方面的应用，让高压电动机高性能的调速变为现实。但现在多数采用三电平、单元件串联类的高压变频器，不能解决大能量回馈的问题，所以，风机、泵类领域应用较多，胶带输送机运输领域也有应用，绞车提升领域应用较少。 1、高压变频器调速的主要技术条件及特点 (1) 高压变频器具有高可靠性、稳定性、防护性。能做到长期运行的质量指标。（2) 高压变频器具有工频运行的旁路功能，一旦出现故障，能够让电机切换到工频运行。（3) 高压变频器能够对多台电机的同轴同步软启动，软停止功能。起动、停止能按所设定的胶带特性曲线运行。在运行过程中能够自动

23、地实现转差调节和功率平衡调节。（4) 高压变频器的输出力矩不小于电动机额定力矩的200%，可使电机能输出200%的起动输出转矩。满足负载变化大的承受能力和煤炭压带时的再起动的能力。（5）具有制动能量和电机的转差再生能量的利用功能。（6) 能够做到满足煤矿电控系统的功能接口和监控要求。(7) 胶带输送机在煤量少和在安装胶带的情况下，要求降速运行、不需要满负荷运行时。利用高压变频器根据实际情况对电动机进行调速，既符合工艺要求，又能达到节能降耗的目的。(8) 高压变频器启动过程平稳，无冲击，体积小，好搬运。(9) 能做到多台驱动电动机在两种电压下运行，并实现对多台电动机的同轴同步软启动，软停止功能。

24、在起动、运行、停止过程中能够自动地对转差调节和功率平衡调节。2、举例：复杂供电方式的高压变频器调速系统主回路如图2所示。图2 高压变频器调速系统主回路 同轴两台电动机采用供直流系统，调速系统分开，单台电动机在交流系统单独控制的复杂供电方式。3、变频的运行和操作 采用高压变频器调速系统控制胶带输送机，变频器操作可以在本机控制，也可在远程控制。靠变频系统内置触摸屏来设定运行参数。在触摸屏上进行运行和停止操作。远控时，通过工作台来对变频系统进行远控操作。工作台上有高低速选择，可以根据工况需要来自由设定运行频率，完全可以满足工艺要求。高压变频器调速系统对电网谐波污染小，输入功率因数高，可达到98以上，

25、谐波含量远低于5，不存在谐波引起的电机发热、噪音、输出共模电压等问题。4、高压变频器调速系统的另一个特点，对多台电动机的工作情况，可以在多台变频器间增加主从控制方式，举例如下：三台电动机的工作情况，其工作原理如图3所示。图3     主从控制原理三台变频器间通过转换模块相互通讯，实现数据自动交换。使用中可以任意设置其中一台为主机，其余两台为从机。在现场工况中优先设置单独的一台电机为主机，同轴两台电机为从电动机。 5、主机、从机的运行： (1) 主机、从机的定义  主机是变频器群控中的首机，其他变频器都是从机，主机只有一台。在运行中只对主机控制，

26、全部从机同步地自动跟随主机实时运算、动态运行，保持良好的主、从关系和功率平衡。按所设定目标控制运行模式稳定运行。 (2) 主机、从机的设定 在以实际的现场工艺条件中，可由用户自主地设定一台为主机，其他为从机。 (3) 主机、从机的操作运行 主机控制从机的启动和停止，向从机发出主机的设定频率参数、运行停止命令跟踪运行与状态执行指令等，收集各从机的实际运行状况和故障等信息。主机保持与输入的远控信息和其他信息的联系。运行中只对主机操作与运行参数设定，从机操作无效，从机跟随主机同步运行。(4) 主机、从机的功率平衡和同步先通过触摸屏设定功率平衡系数，0200可调。在启动和运行过程中，通过各自变频器的直

27、流母线电流检测，送子机CPU比较器与主机母线代码电流数值比较，获得误差信号，经CPU运算后，发出新的U/F调节的PWM波形去实现功率平衡运行。另一路送入主从子机间相互交换数据、存贮、各自显示新的电量参数。同时检测各自变频器的直流母线上出现的再生电压波形和电压差值，通过主机转速预置值比较、运算出转差率，再由子机CPU调节频率增益补偿的加或减值，来实现电动机的同步。(5) 主机、从机的故障显示与处理在运行中若出现故障，故障机显示提示。无故障机显示当前运行界面并作提示。只有故障机复位和无故障显示时方可重新启动运行。在运行中若主机出现故障全部机群作自由停止方式停机，单台从机出现故障时单台停机，其余继续

28、运行。但在单台故障排除后，必须全部停止后再重新启动。(6) 保护功能和显示变频装置系统有过电压、过电流、欠电压、短路、接地、过载、过热、桥臂保护等保护功能。一旦出现故障，变频器将发出声光报警信号。所有故障情况，均在中文用户界面上显示出来，预留打印功能接口。便于用户根据故障情况采取相应措施。6、结论根据胶带输送机为多台电动机同轴拖动的机械性质。现在的高压变频器，能够做到较复杂的运行方式,能够满足用户使用的需要。对于两台高压电动机驱动的系统，用高压变频柜控制，技术上不存在问题。但上湾子煤矿主井钢丝绳牵引胶带输送机的电控改造不适宜用高压变频柜控制技术。其原因是：（1）经计算，现用直流拖动系统的电动机

29、能力满足生产需要，且备用电动机已经到货，提高了拖动系统的可靠性。（2）采用高压变频柜控制技术，须将现用直流驱动系统全部拆除，更换同等能力的交流高压电动机，减速器；改造费用高，时间长。（3）直流拖动系统拆除后闲置，造成巨大浪费。综上所述，委托书要求用“变频控制”，该建议不符合实际，仅供讨论参考，本次设计不考虑变频调速控制系统。第三章 钢丝绳牵引胶带输送机的电控改造方案第一节 现用电控的技术状况一、现有电控存在的问题1、现在使用的电控是我国八十年代的产品，只有励磁电源、直流电源利用了现代电子技术，即可控硅整流器。调节、控制系统利用了一部分电子技术，是无触点的电子技术产品和有触点继电器的结合，降低了

30、整个控制系统的响应能力和对信号控制的灵敏度。而且在使用过程中，接触器，继电器的故障多；只要有一个继电器的触点接触不良，就会影响整个电控系统的正常运行，而继电器控制回路既无自诊断、自查能力，也无故障显示功能，出现故障后维护十分困难；有时一个接点的接触不良，会使整个电控系统无法运转，甚至维修人员要花费几个小时找故障点。2、继电器控制系统连线非常繁琐，如果出现接线错乱，对经验不足的工程技术人员或维修人员，就无法进行故障处理。3、继电器控制系统出故障的频率非常高，使用时间越长，继电器触点老化，控制系统的故障率直线上升；在维修过程中，很难避免维修人员的误操作，更加降低了继电器控制系统的质量和性能，增加了

31、故障率。由于上述种种原因，现用电控系统控制方式落后，大量使用接触器、继电器，由于继电器数量多，接点老化，故障率高，并且不容易查找，造成停机次数多，停机时间长，经常影响生产。而且造成能耗高，安全可靠性差，维护费用大。二、对现有电控改造的思路和建议方案1、钢丝绳牵引胶带输送机的电控改造思路是：现有的直流拖动系统继续使用，不做改造；仅将电控系统进行改造。2、改造方案：根据上湾子煤矿的委托书和现有电控的实际情况，仅对整流变压器以后的电控系统进行改造，现提出以下几种改造建议方案；方案：将现有直流电控设备全部拆除，包括16台电控柜、操作台、快开和平波电抗器。方案：励磁柜、整流柜、快开和平波电抗器保留使用；

32、其余电控设备全部拆除，包括：一号低压柜、一号交流开关柜、一号接触器柜、一号直流开关柜、一号调节柜；二号低压柜、二号交流开关柜、二号接触器柜、二号直流开关柜、二号调节柜；继电器柜；三号调节柜（备用）等12台电控柜和操作台。方案：励磁柜、整流柜、一号低压柜、一号交流开关柜、二号低压柜、二号交流开关柜、一号直流开关柜、二号直流开关柜、快开和平波电抗器保留使用；需要拆除更换的设备包括：一号接触器柜、一号调节柜；二号接触器柜、二号调节柜；继电器柜；三号调节柜（备用）等6台电控柜和操作台。第二节 电控改造方案的比较 对于现用电控的改造，既要考虑投资少见效快，性能可靠，又要考虑使用方面的要求，如安装后的整齐

33、、美观；还要考虑所选电控设备制造厂家制造的可行性、设备到货后安装的容易实施性等众多因素。现将四个方案的比较列于下表方案、特点方案方案方案改造结果彻底改造不够彻底，可用不够彻底，可用订货要求与制造厂家协商订货，易行与制造厂家协商订货，特殊制造有难度与制造厂家协商订货，特殊制造有难度要求厂家做的事根据现有电控的特点，实现PLC控制系统根据现有电控的特点，励磁、整流柜的接线，实现PLC控制系统，考虑新、旧柜的协调根据现有电控的特点，励磁、整流等柜的接线，实现PLC控制系统，考虑新、旧柜的协调安装的难易程度拆除现有电控柜、操作台，安装PLC控制系统，容易实施拆除现有部分电控柜、操作台，安装PLC控制系

34、统，需提前培训技术人员，熟悉新、旧柜间的连接关系拆除现有部分电控柜、操作台，安装PLC控制系统，需提前培训技术人员，熟悉新、旧柜间的连接关系安装后的使用效果全新的PLC控制系统，如出现问题，厂家实行三包，故障率应该低新、旧结合的PLC控制系统，存在原有旧设备，且经过多年的使用，原件存在不同程度的老化。新、旧结合的PLC控制系统，存在原有旧设备很多，原件存在不同程度的老化，开关有磨损、接触不良现象。设备性能，和维护难易程度PLC控制柜，完善的故障自诊断和显示功能新、旧结合的PLC控制，故障自诊断和显示功能不一定做到很完善新、旧结合的PLC控制，故障自诊断和显示功能一定做不到很完善设备的维护量完善

35、的故障自诊断和显示功能，容易维护故障自诊断和显示功能不一定做到很完善，存在旧系统，维护量大，查找故障较难故障自诊断和显示功能不一定做到很完善，存在旧设备多，维护量大，查找故障难设备安装后，整洁、美观程度整体性考虑外观设计，安装后，整洁、美观程度高新、旧设备组合，很难做到颜色、外观一致，安装后柜体高低不一致，颜色不统一，无整洁、美观性新、旧设备组合，很难做到颜色、外观一致，柜体高低不一致，颜色不统一，杂乱无章，无整洁、美观性技术水平和制造的难易程度成熟技术，已有成套设备可供选型随属于成熟技术，但要结合现有设备制造，属特殊订货随属于成熟技术，但要结合现有设备制造，属特殊订货投资高低成套PLC控制设

36、备，一次性投资高少订货一台励磁柜，三台整流柜，总投资要少些，不成套生产，可能要增加些研究费用仅更换两台接触器柜，三台调节柜（一备用），一台继电器柜，总投资更少些厂家生产工期和到货时间整套PLC控制设备和操作台生产期长少生产四台电控柜，生产工期可能短些仅制造六台电控柜，一台操作台，生产工期最短安装施工情况及工期变压器以后的电控全部拆除安装PLC控制设备和操作台，部分电缆线路也需更换除励磁柜、整流柜外，其余电控柜、操作台拆除，安装PLC控制设备和操作台，部分电缆线路也需更换仅拆除接触器柜，调节柜（一台备用），继电器柜，安装需更换的其他PLC控制设备和操作台推荐方案及理由推荐，成套生产，能做到实用性

37、、先进性，能保证质量，厂家易生产，易安装，使用中故障少不推荐，厂家要根据现有设备生产，很难做到实用、先进性，组合后的PLC控制系统，新、旧结合，质量不能保证，不利安装、使用不推荐，厂家要根据现有设备生产，很难做到实用、先进性，组合后的PLC控制系统，新、旧结合，质量不能保证，经济投资82.72（万元）49（万元）45（万元）根据以上对三个方案的讨论比较，方案较优，本次对电控改造推荐选用方案。第三节 PLC电控选型及特点介绍一、电控选型根据设计推荐的方案，设计选用ASCS-2型钢丝绳牵引胶带输送机全数字调速电控系统。钢丝绳牵引胶带输送机全数字调速电控系统采用现代电子技术、计算机技术和传动控制技术

38、，实现钢丝绳牵引胶带输送机的速度调节与保护。系统由主回路、全数字调节、PLC控制、操作台和计算机监测等五部分组成；为矿用一般型，可用于控制各类直流电动机拖动的钢丝绳牵引胶带输送机，在斜井中按工艺要求进行启动、等速、减速及停止。 1. 钢丝绳牵引胶带输送机的速度调节以微机系统为核心进行全数字控制，控制算法以软件实现。 2. 钢丝绳牵引胶带输送机的逻辑操作与故障保护以PLC进行控制，取代传统的继电器-接触器有触点操作系统。 3. 用计算机监测钢丝绳牵引胶带输送机系统的运行参数和运行状态，设计动态的钢丝绳牵引胶带输送机监控系统。4、可实现单电动机拖动，双电动机均转矩拖动和双电动机均转速拖动等功能。

39、ASCS-2型钢丝绳牵引胶带输送机数字调速电控系统成套设备供货表名 称规格型号数 量生产厂家备 注全数字调节柜矿用一般型一台本厂制造  PLC保护柜矿用一般型一台本厂制造 含进口PLC操作台矿用一般型一台本厂制造  励磁柜矿用一般型一台本厂制造  低压电源柜矿用一般型二台本厂制造 根据具体情况选定容量大小及数量电枢整流柜矿用一般型二台本厂制造 平波电抗器矿用一般型二台本厂制造 快开柜 二台外协厂真空接触器柜 一台外协厂电枢变压器干式二台外协厂辅助变压器干式一台外协厂高压开关柜 五台外协厂计量柜 一台外协厂三项保护 

40、一套外协厂乘人保护 一套外协厂微机监控系统 一套本厂制造选配二、国内使用该电控系统的用户根据厂家提供的成套设备供货表和使用单位的实际情况，并结合现有设备进行全面调研，了解国内某些使用单位的实际使用情况及我们现有设备与其使用设备的差异性，提出符合实际，又不影响整套电控使用效果和运行质量的电控设备配套表。设计选用ASCS-2型钢丝绳牵引胶带输送机数字调速电控系统，目前属于较先进的新产品，技术含量高，各种保护功能齐全；为了选型、配套的合理性，以后安装、使用的方便，应组织工程技术人员调研。根据厂家提供的资料，现介绍我国煤炭行业使用该产品的部分单位，供调研人员参考：使用ASCS-2型

41、钢丝绳牵引胶带输送机数字调速电控系统的部分单位序号设备名称数量（套）用户投产日期1地面双400kW直流电机拖动1新汶局孙村矿200492-326双400kW直流电机拖动1新汶局华丰矿200483地面双400kW直流电机拖动1新汶局华丰矿2004.64双400kW直流电机拖动1京煤集团木城涧矿2003.125双400kW直流电机拖动1平煤集团四矿2003.126双400kW直流电机拖动1新汶局华丰矿2002.37双320kW直流电机拖动1潞安漳村矿2001.108双400kW直流电机拖动1新汶局汶南矿1998.129双500kW直流电机拖动1平煤集团六矿1998.810双400kW直流电机拖动2

42、平煤集团一矿1997.1111双400kW直流电机拖动1平煤集团十矿1995.1212双400kW直流电机拖动1平煤集团六矿1994.613双500kW直流电机拖动1平煤集团六矿1993.12三、设计方案的配套表1、方案设备配套表的构成：在尚未调研之前，根据设计推荐的方案和上湾子煤矿主井钢丝绳牵引胶带输送机现用电控系统及辅助设备技术性能，设计决定高压开关柜、整流变压器，低压电源变压器均可继续使用。两台快开柜、两台平波电抗器是否需要更换，应经过调研后决定，以免新产品与现有系统在技术指标上的差异，造成以后使用方面的不便；因此，设计订货方案表中仍然提出了两台快开柜、两台平波电抗器。另外，设备订货时，

43、要考虑将来更换电动机的可能性；要求电控厂家生产的电控即能满足现在500kW电动机使用，也要保证将来更换电动机时，630kW电动机能够使用的电控。2、方案：设计不推荐，但为了便于讨论和做概算进行经济比较，仍将其设备配套列出。钢丝绳牵引胶带输送机全数字调速电控系统方案配套方案表名 称规格型号数 量生产厂家备 注全数字调节柜矿用一般型一台本厂制造  PLC保护柜矿用一般型一台本厂制造 含进口PLC操作台矿用一般型一台本厂制造  励磁柜矿用一般型一台本厂制造  低压电源柜矿用一般型二台本厂制造 容量与现有柜相同电枢整流柜矿用一般型二台本厂制造 真空接触器柜 一台

44、外协厂平波电抗器矿用一般型二台本厂制造 平波电抗器快开柜 二台外协厂快开柜三项保护 一套外协厂乘人保护 一套外协厂乘人保护微机监控系统 一套本厂制造选配钢丝绳牵引胶带输送机全数字调速电控系统方案配套方案表名 称规格型号数 量生产厂家备 注全数字调节柜矿用一般型一台本厂制造  PLC保护柜矿用一般型一台本厂制造 含进口PLC操作台矿用一般型一台本厂制造  低压电源柜矿用一般型二台本厂制造 容量与现有柜相同真空接触器柜 一台外协厂三项保护 一套外协厂微机监控系统 一套本厂制造选配钢丝绳牵引胶带输送机全数字调速

45、电控系统方案配套方案表名 称规格型号数 量生产厂家备 注全数字调节柜矿用一般型一台本厂制造  PLC保护柜矿用一般型一台本厂制造 含进口PLC操作台矿用一般型一台本厂制造  真空接触器柜 一台外协厂三项保护 一套外协厂微机监控系统 一套本厂制造选配26神木煤业工程勘察设计有限公司上湾子煤矿主井钢丝绳牵引胶带输送机电控改造初步设计第三章 钢丝绳牵引胶带输送机的电控改造概算第一节 电控概算构成上湾子煤矿主井钢丝绳牵引胶带输送机直流拖动系统的电控改造，依据工程设计说明书、ASCS-2型钢丝绳牵引胶带输送机全数字调速电控系统设备器材表，依据国家煤炭工业局煤规字2000第48号文颁发的煤炭建设各类定额、指标、取费标准及造价编制与管理办法的通知精神进行概算编制。（一）概算指标1、机电设备安装工程：执行煤炭建设机电设备安装工程概算定额（99统一基价）。（二）价格依据:1、材料预算价格： 执行陕西省建设厅建价（2004）196号陕西省建设工程材料预算价格汇编中的平川价及平川地区 2006年一季度市场指导价和煤炭工业安装工程定额外材料预算价格。 2、设备价格：主要设备价格执行煤炭工业常用设备价汇编 (1999年版)、 及工程建设全国机电设备二四年价格汇编.、 不足部分采用市场调查价。第二节 三个方案的概算比较根据厂家提供的AS